Générateurs électriques
Comment réparer un groupe électrogène (partie alternateur)
Electricité

Dans la troisième partie du tutoriel, nous traitons les symptomes suivants: le groupe électrogène fournit une tension, mais elle n'est pas stable ou ne peut pas être réglée. Elle s'effondre en charge.
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Je trouve les générateurs qu'il me faut sur des ventes publiques spécialisées, genre Troostwijk (aux Pays Bas). Le prix est généralement bas, même pour des gros groupes électrogènes industriels, mais la garantie ne va que jusqu'à la porte.

Ici, il faut avoir l'oeil à tout et détecter un groupe qu semble neuf mais qui n'a pas fonctionné ces dernières années (cela se remarque aux courroies). Dans ce cas, je fais appel à un mécanicien diésel qui va me mettre le moteur en ordre.

Les groupes électrogènes militaires n'ont généralement que peu tourné (et souvent à faible charge), mais certains ont été sabotés et ici il faut vraiment faire très attention car ce sont des pannes qui ne sont pas réalistes (par exemple modification du branchement de l'excitation, qui la met en cours-circuit si on tente de mettre l'alternateur en route). Tout semble normal, jusqu'à ce que l'alternateur est mis en route, ce qui produit un énorme feu d'artifice. Les booby traps, c'est la spécialité des militaires.

Un petit groupe électrogène militaire qui semble en bon état. L'alternateur a un cable avec 5 conducteurs qui va au module électronique. Le cable me semble vraiment trop propre, et puis il attire trop le regard de saboteurs éventuels. Je controle les connections à l'ohmmètre, et bingo! Le cable d'alimentation du module a été branché à la place du cable d'exitation. Si le groupe aurait été mis en marche, cela aurait détruit le module.


L'alternateur auxiliaire avec le pont de diodes tournant (6 diodes)


Les branchements et les réglages du
module électronique

Il est possible de remplacer un module défectueux. Si le module d'origine n'est plus disponible (ou est trop cher), il est possible d'utiliser un module généraliste, car les alternateurs se ressemblent plus qu'il n'y parait à première vue.

Tutoriel III
Alternateur: tension incorrecte

Quand je demande de brancher un utilisateur, il s'agit d'une charge suffisamment grande (appareil de chauffage de 2000W au moins), en proportion avec la puissance du générateur.

3.1 Tension incorrecte

Un gros groupe électrogène peut être branché de différentes manières pour pouvoir être utilisé partout. Il est fort possible que l'indicateur affiche 230V mais que tu as du 400V en sortie. L'indicateur affiche toujours la tension de phase (tension simple: entre le neutre et la phase), tandis que les utilisateurs peuvent être connectés entre deux phases (tension composée ou tension de ligne). Les connections doivent être modifiées pour que les utilisateurs soient alimentés correctement.

Les groupes électrogènes à 6 bobinages peuvent produire de drôles de tensions, comme du 115/208V (bobinages en parallèle au lieu d'en série). Faites-vous assister par un avocat, ou mieux encore par un électricien qualifié. comment brancher un groupe électrogène est expliqué ici.

Vous pouvez être sûr qu'il s'agit d'une erreur de branchement si les tensions sont stables, mais totalement incorrectes.

3.2 Tension non réglable

3.2.1 La tension est trop élevée et ne peut pas être modifiée. La tension chute un peu si vous osez brancher des utilisateurs.
Le régulateur est probablement en panne (cours-circuit) ou bien il ne reçoit pas de tension de référence du bobinage principal. C'est un problème qui ne peut être résolu que par un technicien, la seule chose que vous pouvez faire c'est de controler soigneusement le cablage entre le générateur et le module électronique. La tension de référence est prélevée à la sortie du générateur même. Si le cablage est bon remplacez le module.

Testez le potentiomètre pour régler la tension (ainsi que le cable jusqu'au module). S'il est défectueux, vous pouvez avoir une tension trop élevée (ou trop basse).

3.2.2 Tension trop basse
Si la tension est trop basse, c'est peut être parce qu'il n'y a pas d'excitation. La tension est présente grâce au magnétisme rémanent, mais s'effondre dès qu'on branche un utilisateur. Buvez un verre et relisez le tutoriel II (pas de tension ou tension très faible).

3.2.3 La tension est en ordre mais chute dès qu'on branche un gros utilisateur.
Il est possible que le régulateur ne puisse pas fournir le courant d'excitation nécessaire (vous pouvez mesurer la tension d'excitation aux bornes du bobinage: la tension doit augmenter avec la charge). Il s'agit souvent de condensateurs électrolytiques qui sont usés.

J'ai déjà eu le cas d'un groupe électrogène avec un transfo qui alimente le module défectueux (deux transfos sur deux phases). A vide, le second transfo fournissait assez de courant pour une excitation correcte, mais cela ne suffisait plus en charge. C'était un des petits transfos sur le module même qui a flanché.

Si la tension d'excitation augmente, c'est que le régulateur est probablement en ordre et c'est le pont de diodes tournant dans l'alternateur qui a une diode en panne. Il faut un technicien pour démonter l'alternateur pour arriver au pont de diodes (il y en a 6), mais c'est moins la galère que s'il faut rebobiner. Ca vous donne quelque chose à faire pendant les longues nuits d'hiver.

Le pont de diodes tournant se trouve sur l'extrémité de l'axe (coté opposé au moteur diésel).

3.3 Tension instable

La tension du groupe électrogène peut légèrement diminuer quand le groupe est en charge: 5% entre marche à vide et charge maximale et 2% en charge partielle (entre 25% et 75%). Si la chute est plus importante, il faut tenter de la réduire en augmentant le gain (réglage sur le module, voir exemple à droite).

Le module est en fait un régulateur PID pour la tension de sortie, mais le GAIN, la STABILITE et le DROOP ne correspondent pas exactement à un des trois paramètres.

3.3.1 Oscillations
Si la tension augmente quand on charge l'alternateur, c'est que le groupe est surcompensé. Ce type de générateur peut avoir un fonctionnement instable (oscillations) à certaines charges (il s'agit souvent de charges complexes: gros moteurs asynchrones, appareillage électronique,...).

Ces générateurs sont réglés de telle façon pour obtenir une tension constante en fin de ligne, quelle que soit la charge. L'augmentation de la tension compense les pertes dans le cable. Ici, le long cable amortit généralement les oscillations.

  • le gain stabilise la tension selon la charge (réglez pour qu'elle chute légèrement en charge)
  • la stabilité détermine la vitesse de réaction quand la charge varie.
Si la stabilité est trop élevée, le générateur répond rapidement aux variations de charge (la tension est rapidement stabilisée), mais des oscillations de la tension peuvent se produire. Si la stabilité est trop basse, la modification de la charge produit une variation de la tension qui n'est corrigée que lentement. Pour le réglage, on recommande d'augmenter la stabilité jusqu'à l'apparition d'une oscillation, puis de réduire jusqu'à disparition complète de l'oscillation. Mais si le groupe fonctionne bien, n'y touchez pas.

Le réglage droop ne fonctionne que q'il y a un transfo d'intensite. Il permet d'équilibrer la puissance réactive que les groupes fournissent.

3.3.2 Vitesse instable
Une vitesse instable est un problème mécanique (moteur diésel), voir tutoriel I, même si le problème n'apparait qu'en charge. Le diésel accélère fortement pour ensuite tout lacher. La fréquence de ces oscillations mécaniques est d'environ 1Hz.

Dans certains cas extrèmes, une oscillation de la vitesse peut se produire dans un groupe triphasé si une seule phase est chargé au maximum. Il ne s'agit pas d'un défaut de construction ou une panne: il faut simplement équilibrer la charge sur les trois phases.

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